El polvo radiactivo de Chernóbil se resiste a desaparecer cuatro décadas después
Algunos fragmentos microscópicos del reactor conservan casi intacta la estructura del combustible nuclear, según un nuevo estudio. Esa inesperada resistencia puede frenar la liberación de sustancias radiactivas, pero también prolongar la contaminación durante décadas.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Imagen coloreada de una partícula radiactiva del accidente de Chernóbil de 1986: el combustible nuclear está parcialmente fusionado con óxido de zirconio. Cortesía: Laura Stalmann / Coloreada con Grok
Una parte del legado de Chernóbil cabe en una mota de polvo. Son fragmentos del combustible nuclear que las explosiones y el incendio de 1986 dispersaron alrededor de la central ucrania: restos diminutos, de apenas unas decenas de micras, que siguen concentrando sustancias radiactivas.
Su tamaño permite que pasen inadvertidos, pero su interior conserva información sobre el desastre y sobre su futuro. Ahora, un equipo alemán ha encontrado una señal inesperada en seis de estas partículas calientes: algunas mantienen prácticamente intacta la estructura cristalina del combustible del que proceden.
El hallazgo, publicado en el Journal of Hazardous Materials por investigadores de la Universidad Leibniz de Hannover y del centro Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), ayuda a entender por qué ciertos restos resisten tanto tiempo en el ambiente. También plantea una paradoja: cuanto mejor retengan sus componentes radiactivos, menos fácilmente podrán liberarlos al suelo y al agua; al mismo tiempo, seguirán siendo depósitos de contaminación durante más tiempo. La estabilidad química no equivale a la desaparición del peligro.
Qué son las partículas calientes de Chernóbil
Los especialistas llaman partículas calientes a estos residuos por su elevada actividad radiactiva. Son pequeños fragmentos de combustible parcialmente gastado que contienen uranio, productos de la fisión nuclear y elementos más pesados generados dentro del reactor. Para comprender su comportamiento no basta con saber qué sustancias albergan. T
También importa cómo están organizados sus átomos: la estructura del material condiciona su resistencia a la oxidación y su facilidad para disolverse y dejar escapar radionúclidos, los átomos con núcleos inestables que emiten radiación.
La madrugada del 26 de abril de 1986, el reactor número 4 de la central de Chernóbil, en la actual Ucrania, entonces parte de la Unión Soviética, quedó destruido durante una prueba de seguridad. Los técnicos querían comprobar si una turbina, mientras perdía velocidad tras un corte del suministro eléctrico, podía seguir proporcionando energía a las bombas de refrigeración. Una combinación de defectos de diseño y problemas en la operación del reactor desencadenó un aumento descontrolado de potencia. El calor fragmentó el combustible y provocó una generación súbita de vapor, seguida de explosiones que destrozaron el reactor y dañaron gravemente el edificio.
Las explosiones lanzaron al exterior fragmentos de combustible y otros materiales del núcleo. A esa dispersión inicial se sumaron el incendio y las emisiones del reactor destruido, que se prolongaron durante unos diez días. El combustible quedó sometido a condiciones extremas de temperatura y expuesto al oxígeno: un escenario que transformó sus propiedades y ayuda a explicar la diversidad de los residuos que todavía se encuentran en el entorno de la central.
La vegetación invade los coches de choque abandonados de Prípiat, la ciudad evacuada tras el accidente de Chernóbil. Foto de Yasemin Atalay en Unsplash
Cómo se formó el polvo radiactivo del reactor
El accidente, por tanto, no produjo un único tipo de residuo. «Hay tres clases de estas partículas», explica Tobias Weissenborn, físico y doctorando de la Universidad Leibniz, en un comunicado difundido por la Asociación Helmholt:
1️⃣ Fragmentos poco oxidados: conservaron características similares a las del dióxido de uranio, UO₂, utilizado como combustible. Se formaron por su fragmentación mecánica durante las explosiones.
2️⃣ Fragmentos mezclados con circonio: las temperaturas extremas fundieron y unieron el combustible con el material de las vainas que lo envolvían.
3️⃣ Fragmentos más oxidados: la exposición prolongada al calor durante el incendio transformó el combustible en otros óxidos de uranio, entre ellos, el octóxido de triuranio (U₃O₈).
El incendio se prolongó durante diez días. Ardió el grafito que servía para ralentizar los neutrones y mantener la reacción en cadena. «En ese proceso, el combustible se oxidó y dio lugar a diversos óxidos de uranio», señala Weissenborn. La formación de U₃O₈ favorece la fragmentación del material y la aparición de polvo susceptible de dispersarse.
Qué encontró el estudio en los seis fragmentos
La pregunta pendiente era qué había ocurrido después con aquellas estructuras. La lluvia, las reacciones químicas del suelo y la actividad biológica pueden alterar las partículas y movilizar su contenido. Sin embargo, su comportamiento es muy desigual. Había estudios sobre su composición y estado de oxidación, pero faltaban datos de difracción suficientemente completos para identificar de manera fiable sus distintas fases cristalinas.
El nuevo trabajo aborda ese vacío examinando cada fragmento por separado.
Tres de las seis partículas contenían dióxido de uranio; las otras tres estaban formadas por octóxido de triuranio. El resultado del an´slisis muestra que los restos de Chernóbil no tienen una composición ni una estructura uniformes.
Dos fragmentos conservaban UO₂ sin que se detectaran otras fases cristalinas. Uno, de unas 18 micras, mantenía una estructura de monocristal apenas perturbada. El otro presentaba dominios cristalinos con orientaciones ligeramente distintas. Una tercera partícula contenía UO₂, un óxido parcialmente oxidado, U₄O₉, y óxido de circonio. Entre los tres fragmentos de U₃O₈, uno también contenía grafito.
Las diferencias aparecieron incluso entre partículas recuperadas del mismo suelo. Para los autores, esa convivencia sugiere que su estructura actual conserva la huella de las condiciones en las que se formaron durante el accidente. Su historia no se explica únicamente por el desgaste posterior en el ambiente.
Por qué el circonio puede aumentar su resistencia
El artículo plantea que el circonio puede contribuir a estabilizar el combustible y dificultar la oxidación del uranio. También señala que los productos de fisión incorporados a la red cristalina pueden reducir su facilidad para disolverse.
Estos mecanismos, respaldados por investigaciones previas, ayudan a interpretar la resistencia observada.
El experimento no midió directamente la velocidad de disolución de cada partícula ni cuánto material radiactivo libera cada año. Identificar una estructura conservada aporta información sobre su estabilidad, pero no sustituye esas mediciones.
Imágenes de microscopía electrónica de barrido (SEM) de las seis partículas radiactivas de Chernóbil analizadas en el estudio. Cortesía: Tobias Weissenborn et al.
Cómo se analizaron las partículas de Prípiat y Kopachi
Los seis fragmentos procedían de dos puntos de la zona de exclusión de Chernóbil, también denominada Chornobyl. Se trata del territorio de acceso restringido establecido alrededor de la central tras el accidente de 1986. Inicialmente abarcó un radio de unos 30 kilómetros, del que se evacuó a la población para protegerla de la contaminación.
Dos de los fragmentos se recuperaron de un testigo de asfalto recogido en 2015 en Prípiat, a unos tres kilómetros del reactor. Los otros cuatro se aislaron de muestras de suelo tomadas en 2017 cerca de Kopachi, unos cinco kilómetros al sur.
La cronología importa: el estudio actual analiza materiales recogidos alrededor de tres décadas después del accidente. Localizarlos requirió combinar la detección de radiactividad con microscopía electrónica. Para examinarlos, los investigadores encapsularon las partículas en resina y utilizaron una segunda barrera de protección.
Rayos X para identificar la estructura del combustible
Las muestras se estudiaron en la línea de luz Rossendorf del Sincrotrón Europeo, en Grenoble, Francia. La técnica empleada, la difracción de rayos X, identifica estructuras cristalinas a partir de cómo desvían esos rayos.
«Al final, hicimos girar completamente las partículas en un haz de rayos X enfocado a 100 micrómetros», explica Christoph Hennig, cristalógrafo del HZDR, en la nota de prensa.
Las rotaciones en tres ejes permitieron registrar casi 2.000 imágenes por partícula y captar señales que podían faltar al observarlas desde menos posiciones. Así obtuvieron datos suficientemente completos para distinguir sus fases cristalinas.
¿Qué implica esta estabilidad para la contaminación y la salud?
Una partícula químicamente resistente puede liberar radionúclidos más lentamente y, al mismo tiempo, conservar durante más tiempo su contenido radiactivo. La estabilidad del material no significa que haya dejado de emitir radiación.
Una matriz poco soluble puede limitar la salida inmediata de sustancias al suelo y al agua. Sin embargo, el desgaste lento mantiene una fuente potencial de contaminación durante décadas. El artículo destaca la importancia del estroncio-90 y de los actínidos, como el americio-241, para comprender ese proceso.
También contempla que los cambios ambientales aceleren la disolución. La erosión y el movimiento del suelo, por ejemplo, pueden redistribuir partículas enteras sin necesidad de disolverlas. Si quedan suspendidas en el aire, su inhalación constituye otra vía de exposición. La conservación del cristal no elimina esa posibilidad.
El reactor 4 de Chernóbil con el antiguo sarcófago que lo cubría, fotografiado en 2016. Cortesía: Adam Jones.
Qué no permite concluir esta investigación
Seis partículas de dos lugares no representan toda la contaminación de Chernóbil. «Cada partícula tiene una estructura diferente», advierte Weissenborn en el comunicado. Harán falta más muestras y más ubicaciones para comprobar hasta dónde se extiende el patrón observado.
La difracción identifica estructuras cristalinas, pero conservarlas no descarta alteraciones superficiales ni materiales desordenados difíciles de detectar. Tampoco permite calcular, por sí sola, el riesgo sanitario de toda la región.
Incluso con valores medios, «no podríamos hacer afirmaciones universales sobre los riesgos para la salud en la región», subraya el físico. El hallazgo no establece una fecha para levantar la zona de exclusión.
Un legado que exige vigilancia a largo plazo
«Siempre habrá casos excepcionales, partículas más persistentes que liberarán radionúclidos más adelante», advierte Weissenborn en la nota de prensa. El equipo ya prepara nuevos experimentos sobre componentes transuránicos, elementos más pesados que el uranio, presentes en los restos.
Conocer su estructura puede mejorar los modelos de contaminación y orientar la vigilancia ambiental y la gestión de residuos. Chernóbil sigue teniendo un futuro pendiente en su polvo: retener hoy la radiactividad también puede significar aplazar su liberación.▪️(7-octubre-2026)
⏱️ LO MÁS IMPORTANTE DEL ESTUDIO, EN 30 SEGUNDOS
- Qué se analizó: seis fragmentos microscópicos de combustible nuclear recuperados en dos lugares de la zona de exclusión de Chernóbil.
- El hallazgo: algunas partículas conservan casi intacta la estructura cristalina del combustible, lo que apunta a una resistencia mayor de la esperada.
- La paradoja: esa estabilidad puede frenar la liberación de sustancias radiactivas, pero también prolongar la contaminación.
- El peligro persiste: conservar su estructura no significa dejar de emitir radiación; las partículas también pueden dispersarse e inhalarse.
- Los límites: seis muestras no representan toda la zona y el experimento no midió directamente su velocidad de disolución.
- Para qué sirve: conocer estas estructuras puede mejorar los modelos de contaminación y orientar la vigilancia ambiental a largo plazo.
FÍSICA Y TECNOLOGÍA NUCLEAR
Información facilitada por la Asociación Helmholtz de Centros de Investigación de Alemania
Fuente: Tobias Weissenborn, Christoph Hennig, Laura Leifermann, Paul Hanemann, Eleanor Lawrence Bright, Florian Meurer, Aaron Lehnert, Kristina Kvashnina, Clemens Walther. X-ray diffraction phase analysis of single hot particles from Chornobyl. Journal of Hazardous Materials (2026). DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2026.141533.
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